本文转载自科技大观园，原文为《自旋一圈只要半小时！奇特的超快自旋小行星》作者/李昌岱(屋顶上的天文学家)|科技大观园特约编辑，超快自转小行星的自转周期不到两小时。图/沈佩玲绘画科学家认为，小行星的内部可能由一堆大大小小的碎片组成，它们通过相互引力聚集成一颗小行星。这就是所谓的“瓦砾堆模型”。碎石小行星不能旋转太快。如果自旋速度超过一个极限，整个小行星就会被强大的离心力瓦解。碎石堆模型可以解释为什么小行星有2小时自转周期的极限，因为超过这个极限，小行星就会坍缩。
图中黑点为普通小行星，图中虚线为2小时自旋周期，蓝点为超快自旋小行星，其自旋周期比普通小行星快，短于2小时。图/张规定“凡事皆有例外”，这也适用于小行星的自转周期。2002年，科学家发现了一颗特殊的小行星，长约700米，自转周期只有半小时！这种小行星被称为“超快旋转小行星”。这个例外让天文学家感到困惑。是什么让它转得这么快而不解体？碎石堆模型不合适吗？还有其他超高速旋转的小行星吗？这些问题成了张的研究课题。
如何量测小行星的自旋週期？
小行星本身不发光，只反射太阳光。假设小行星的形状为长方形，当太阳照射在面积最大的一侧时，小行星看起来最亮。当太阳照射在面积最小的一侧时，小行星看起来最暗。小行星的自转周期可以从它的亮度变化得知。
小行星的自转周期可以从它的亮度变化计算出来。图/沈佩玲绘画张2011年在中央大学天文研究所获得博士学位，当时师从高教授研究银河系结构。毕业后，他先留在原团队做博士后研究，后转向叶永烜教授，与加州理工学院合作研究小行星的自转和结构模型。从那时起，他就和超高速旋转的小行星结缘了。
为了寻找其他超快自旋的小行星，张展翼利用美国加州理工学院帕洛玛瞬态工厂的1.2米宽视场望远镜，测量了大量的小行星自旋周期。2014年春天，他发现了一颗疑似超高速旋转的小行星。这颗小行星的亮度比较暗，无法确定它是否真的转得很快。就像听音乐一样，音量很低，很难听出来是哪首歌。这个时候，如果你有大象那么大的耳朵，就能听清楚旋律。音乐和光一样，是一种信号。张需要一架大口径望远镜来进一步确认这颗小行星是否真的在快速转动。
帕洛玛天文台，——，加州理工学院帕洛玛瞬态工厂的执行地。图//维基百科他当时正在加州理工学院访问，于是他和加州理工学院的合作者用他们的5米望远镜确认了自转周期，结果显示这确实是一颗超快自转的小行星。这颗超快自旋小行星的发现证实了2002年发现的第一颗超快自旋小行星并不是单独存在的，超快自旋小行星是一个群体。
说到那段经历，张展转的内心不仅喜悦，也是震撼。原来美国一流大学都是这样做研究的！得到5米望远镜的使用时间，就像走过马路买杯奶茶一样简单。资源这么丰富，做研究自然容易。
00-1010因为超快自旋小行星的相关研究成果，在2017年4月举行的小行星、彗星、流星2017国际研讨会ACM 2017上，国际天文学会(IAU)宣布将第10679号小行星命名为Chankaochang——章展。到2020年3月，已知的超高速旋转的小行星有26个，其中23个是张的团队发现的。除了寻找更多的超高速旋转的小行星，张进一步研究了它们的组成和分布，并比较了它们与其他小行星的异同。
小行星离我们那么远，天文学家怎么研究小行星的成分？假设工地里有三种建筑材料，分别是砖、水泥、大理石。如果它们被放在你手拿不到的地方，你怎么区分它们呢？你要知道，你可以通过它们的颜色来辨别它们的材质。红色是砖，灰色是水泥，白色是大理石。事实上，天文学家使用类似的方法。他们用小行星的颜色来区分它们的成分。张展的研究发现，这些超高速旋转的小行星的成分与普通小行星没有什么不同。
小行星主要分布在火星和木星的轨道之间，这些小行星分布的区域称为小行星带。小行星带中超平小行星的分布有什么特殊之处吗？它们更靠近火星还是木星？张展发现超快自转小行星的分布位置并不特殊，而是与其他小行星相似。
超级旋转小排
星除了自旋得超快，它们的组成与分布跟其他小行星并没有什么不同。至于为什么它们可以转得超快而不裂解，目前仍是未解之谜，期待未来章展诰能够解开谜团，告诉我们答案。
从星团到小行星 章展诰绕着天文转
章展诰大学是念中央大学物理系，修过普通天文学后，觉得天文容易上手，后来进入天文所蔡文祥教授的研究室做暑期学生，开始他的天文研究之路。当时的时空背景，大多数的大学生毕业后都会选择念硕士班，章展诰觉得天文比较亲近，所以选择报考天文所。考上中央大学天文所，继续跟随蔡文祥教授研究球状星团。
硕士班毕业后，章展诰到成功大学物理系许瑞荣教授实验室协助研究红色精灵，红色精灵是一种高空闪电现象，他参与的团队很幸运地拍到红色精灵，这是台湾首次记录这种特殊、罕见的现象。
离开成大后，章展诰曾经到科技业工作，后来觉得不同部门之间，对解决问题方式存在很大的差异，因此在一年后离开企业界，回到中央大学担任高仲明教授的研究助理，工作是用大量的天文数据和影像建构虚拟天文台。处理大数据的经验，让他可以帮助学弟解决研究上的问题，这让章展诰兴起攻读博士的念头。于是在 2006 年，他进入中央大学天文所博士班就读，研究银河系；博士后一直到现在，则聚焦在小行星。
从球状星团、红色精灵、虚拟天文台、银河系到小行星，章展诰跨足天文、太空多个研究领域，至于未来，且让我们拭目以待！
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